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上海某初级中学网络方案.doc

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上海 初级中学 网络 方案
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无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 1 大同中学校园网和大同中学校园网和应应用系用系统统 总总体体设计设计方案方案 1999 年年 1 月月 无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 2 目目录录 1.概述概述.........................................................................................................................................................1 2.需求需求.........................................................................................................................................................3 3.网网络络系系统结统结构构.........................................................................................................................................4 3.1 总体设计原则.................................................................................................................................4 3.2 设计思想.........................................................................................................................................5 3.3 系统设计原则..................................................................................................................................7 3.4 网络结构..........................................................................................................................................8 3.5 网络实现..........................................................................................................................................9 3.5.1 主干网主干网......................................................................................................................................9 3.5.2 分支网分支网设计设计............................................................................................................................10 3.5.3 对对其它系其它系统统的控制的控制................................................................................................................10 3.5.4 应应用平台用平台................................................................................................................................10 3.5.5 后台数据后台数据库库............................................................................................................................11 3.5.6 远远程服程服务务................................................................................................................................11 3.5.7 与外部网与外部网络络的的连连接接................................................................................................................11 3.5.8安全性安全性.....................................................................................................................................11 3.5.9信息点信息点设设置与置与结结构化布构化布线线.....................................................................................................12 3.5.10系系统扩统扩展和技展和技术术升升级级...........................................................................................................12 3.5.11网网络络物理拓扑物理拓扑结结构构...............................................................................................................12 4.应应用子系用子系统统划分与功能划分与功能.......................................................................................................................14 4.1 学校日常管理子系统...................................................................................................................14 4.1.1 学生信息管理子系学生信息管理子系统统............................................................................................................14 4.1.2 教教职员职员工信息管理分系工信息管理分系统统....................................................................................................17 4.1.3 文献情文献情报报管理分系管理分系统统............................................................................................................20 4.1.4 财务财务管理分系管理分系统统....................................................................................................................20 4.1.5 财产财产管理分系管理分系统统..................................................................................................................20 4.1.6党政党政办办公公综综合信息分系合信息分系统统....................................................................................20 4.1.7系系统统用用户户管理子系管理子系统统............................................................................................24 4.2 网上教学系统...............................................................................................................................24 4.2.1网校课程与教学计划管理子系统.........................................................................................25 4.2.2网校课件、试题管理子系统..................................................................................................25 4.2.3教师教案、试题生成平台......................................................................................................26 4.2.4 远程教学系统........................................................................................................................26 4.2.5学生个性化学习平台.............................................................................................................27 4.2.6网校电子公告板(BBS)..........................................................................................................27 4.2.7校园实时讨论区(Chat).........................................................................................................27 4.2.8网校系统管理子系统.............................................................................................................27 4.3 图书馆管理子系统........................................................................................................................27 4.3.1子系统系统概述.....................................................................................................................27 4.3.2模块划分.................................................................................................................................29 4.4 多媒体、语音教学系统.................................................................................................................30 4.4.1 视频视频点播系点播系统统( (VOD) )...........................................................................................................30 4.4.2多媒体、多媒体、语语音教室系音教室系统统..........................................................................................................33 4.4.3多媒体多媒体阅览阅览室室.........................................................................................................................35 4.5 网络上的办公自动化...................................................................................................................35 无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 3 4.6 IC 卡校园一卡通系统 ................................................................................................................36 【后台管理系统】..............................................................................................................................36 【前台应用系统】..............................................................................................................................37 5.系系统统管理管理...............................................................................................................................................38 5.1 安全机制.......................................................................................................................................38 5.2 流量监控.......................................................................................................................................38 6 应应用系用系统统建建设设、 、维护维护及人及人员员培培训训......................................................................................................40 6.1 应用系统建设................................................................................................................................40 6.2 校园网的运做与管理方法...................................................................................................40 6.3 系统维护.......................................................................................................................................40 6.3 人员培训........................................................................................................................................41 7.工程工程报报价估算价估算.......................................................................................................................................43 7.1 网络系统设备...............................................................................................................................43 7.2 系统软件.......................................................................................................................................44 7.3 应用软件.......................................................................................................................................44 7.7 大同中学网络建设费用初步预计...............................................................................................44 无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 1 1.概述概述 科学技术的发展日新月异,九十年代,在计算机技术和通信技术结合下,网 络技术得到了飞速的发展。如今,不仅计算机已经和网络紧密结合,整个社会都 不可能脱离网络而存在。网络技术已经成为现代信息技术的主流,人们对网络的 认识也随着网络应用的逐渐普及而迅速改变。在不久的将来,网络必将成为和电 话一样通用的工具,成为人们生活、工作、学习中必不可少的一部分。 Internet,即国际互联网,是现在网络应用的主流,从它最初在美国诞生至今 已经经历了三十多年。这个以 TCP/IP 协议为主体的国际互联网络已经成为覆盖 全世界一百五十多个国家和地区的大型数据通信网络。最初的 Internet 是由科研 网络形成的,主要是由一些大学和研究所等科研教育单位连接而成,逐渐发展到 今天的规模。而进入九十年代后,由于各种商业信息进入了 Internet,使得 Internet 得到了极大地发展,其拥有的主机数,连接的网络数以及覆盖面一直呈 指数形式上升。现在在 Internet 上可以提供或者获得各种各样的服务,比如通过 电子邮件进行合同的起草和签订,或利用 Internet 直接挑选商品和购物。 Internet 是一个资源的网络,其中拥有的信息资源几乎覆盖所有的领域。 Internet 面向人类的社会,世界上数以亿计的人们利用它进行通信和信息共享, 通过发送和接收电子邮件,或和其他人的计算机建立连接、参加各种讨论组并免 费使用各种信息资源实现信息共享。 Internet 也是一个服务的网络。在 Internet 上,许多单位、公司和组织提供了 各种各样的服务。比如 WWW(World Wide Web 全球信息网)服务、信息查询服 务等,向网络上的其他用户展示自己各方面的情况,并帮助这些用户找到需要的 信息。 将来的网络在 Internet 基础上进一步发展,其功能、速度、适用范围等必将全 面超过现有的 Internet。 我国对计算机网络的建设投入了大量的人力和物力,在短短的几年中,已经 从最初仅仅局限在教育科研单位的网络,迅速发展到今天遍及全国的包括教育、 科研、商业、民用各个方面的数个大型网络,如 Chinanet(中国邮电网)、 Cernet(中国教育网)、Gbnet(金桥网络)等等。目前在网络上提供有价值、有吸引 无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 2 力的信息,对一个单位或学校树立自己的形象,提高自己的知名度,以及开拓和 国际上其他学校、组织的联系和往来能够起到很显著的作用。 大同中学是上海市重点中学,以培养高层次人才为己任。当今世界随着计算 机、网络通信等现代科学技术的发展,人类正迈入信息时代,在大同中学建立覆 盖全校,并可以与国内外著名网络互联的校园网已成为必然。 大同中学校园网对外将实现与南市区教育信息中心、上海市教委信息中心中 小学信息部、上海市教委信息中心相连;对内实现与校内各部门进行通信。大同 中学校园网将为学校的科研、教学、管理提供必要的技术手段,为研究开发和培 养人才建立平台,借此加快学校的发展,以此加快学校的发展,成为一个具有示 范性的学校。 无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 3 2.需求需求 建立一个基于校园 Intranet 的信息管理和应用的网络系统,并提供相应 的各种服务。 共享网络上各种软、硬件资源,快速、稳定地传输各种信息,并提供有 效的网络信息管理手段。 采用开放式、标准化的系统结构,以利于功能扩充和技术升级。 能够与外界进行广域网的连接,提供、享用各种信息服务(与各级教育 信息中心相连、与国内外著名站点相连)。 具有完善的网络安全机制。 能够与原有的计算机局域网络和应用系统平滑地连接,调用原有各种 计算机系统的信息。 为了实现上面几点,必须对中学教育本身有相当了解,并能够充分利用校园 网,扩充各种网络应用,如多媒体课件系统、多媒体教学系统、网络教学系统、图 书检索系统等,使其为各学科的教学和实验服务。XX 网络与信息工程中心在这 一方面有相当丰富的经验,曾经参与和开发了诸多校园网项目,如:XX 校园网、 复旦附中校园网,上海市格致中学校园网,上海市进才中学校园网,参与了上海市 教育网、上海市科技网及上海市中小学信息网络建设的规划、水产大学校园网规 划设计、上海外国语学院及第二军医大学校园网规划设计等,并开发了高校教务 管理软件, 高校人事管理软件、中小学校园网综合应用系统、校园网 IC 卡应用系 统等。 无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 4 3.网网络络系系统结统结构构 3.1 总总体体设设计计原原则则 大同中学校园网,是上海市中小幼教育信息系统组成部分之一,它必须与 上海市中小幼教育信息系统的总体建设目标相一致,同步建设与发展。 并且在建设中着眼未来,确保系统在高起点的基础上进行开发,整体水 平处于全国领先地位。 系统开发基于 Client/Server 体系结构,又兼顾 Internet/Intranet,使本系统 成为一个跨平台的开放式应用系统。 校园网建设过程中应充分体现和贯彻网络建设、信息资源建设、队伍建 设并重的指导思想。要具有应用现代教育技术的超前意识。 校园网建设中既要坚持高标准采用成熟技术,又要讲究实效、兼顾现实。 网络建设必须整体规划,分步实施,滚动发展。 校园网的总体规划设计与实施中,应充分体现自身办校的特色与特长, 应用先行,着重加强校园网应用功能开发与利用,利用网络优势为学校 的教育管理与辅助教学服务。 大同中学校园网是上海市实施素质教育和应用现代教育技术的一扇窗口, 争取成为上海市中小幼教育信息系统中校园网建设,特别是网络应用方 面的示范学校。在校园网的应用上,尤其要重视和抓好对广大学生信息 素养的培养。 校园网建设应遵循边建设、边使用、边培训的原则,重点要抓好广大教师 与学生的使用培训,不断把校园网的应用水平推向新的高度。 无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 5 充分利用现存的计算机软件和硬件资源,特别要保护好现有的信息资源, 应用软件的开发与选购,要注重效益和效果,避免低水平的重复劳动,加 快建设进度。 在软件开发过程中与用户保持密切的联系,应用软件开发过程中采用不 断演示与讨论修正的方法与用户进行交流,在各个开发阶段让用户参与 检查,提出修改意见。 运用工程原形法与生命周期相结合的方法开发系统,使系统具有强大 可扩充性能。 根据系统需求,采用合适的管理及安全策略,以确保信息系统的安全。 3.2 设设计计思思想想 为了达到设计目标,在进行方案设计时,充分考虑到网络系统的科学性、先 进性、可扩展性、实用性和经济性,网络系统应代表当今先进水平,并保证在若 干年后不会被淘汰,以合理的投资建立一个能够真正发挥作用的网络系统。 目前可供选择的网络技术和产品相当丰富,如快速以太网,FDDI(光纤分布 式数据接口),ATM 等。考虑到大同中学校园网的规模,若完全采用 FDDI、ATM 或快速以太网技术中的某一种,不论从经济性、实用性等方面都不符合要求。 异步传输模式(ATM)是一种全新的信息传输方式,它采用一种基于信元的 网络技术,能以很高的速率传输各种类型的信息传送。ATM 及其相关技术能提 供一种高性能和经济性的解决方案来支持 Internet 和企业网。 ATM 技术有以下主要特点,它们使得 ATM 向相关网络用户提供相关网络服 务,有效地支持用户的需求,帮助用户达到所期望的目的。 能同时支持 LAN 和 WAN; 独立于物理媒介 通过信元交换支持兆比特以上的速率 有效支持各种综合业务如:视频、多媒体和数据 无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 6 全面支持连接的建立控制和复用 ATM 网络协议可以很好的支持大型的、世界范围的 ATM 网络 支持连接的复用和对连接的端到端的业务质量控制; 支持不同服务等级和适配方式,能有效的利用带宽,支持各种业务,包括 从有质量保证的业务递交到可获得的业务 得到电信界和数据通信界的广泛支持 国际一致性 它的体系结构能支持更高速率的未来网络 支持现有网络环境 能够与帧中继和其他协议有机的结合 能支持原有技术不能支持的新业务 能更快更有效的进行通信,从而提供更好的服务和支持 ATM 作为一个网络链路层协议是唯一在 Internet 和企业网中都能有效传递 各种类型和形式的信息的协议。 由于中小学教育有着自身的特点,青少年对感性的知识理解接受起来较为容 易,所以多媒体信息在中小学教育中占有较为重要的地位。多媒体信息的传输对 网络的要求很高,ATM 技术正好可以满足这方面的需要。 考虑到以上问题,大同中学校园网将采用 155 兆的 ATM 技术作为主干网, 并且以 100 兆快速以太网技术作为补充的计算机高速宽带网络。校园网将提供 一个高速、可靠的网络平台,为将来在上面运行的各种信息服务系统打下良好的 基础。ATM 与快速以太网的结合既有效节省了投资又保证了网络在相当一段时 间的先进性。 另外,校园网要通过光纤实现和外界 Internet(上海热线)的连接。 基于上述因素考虑,大同中学的网络建设思想如下: 基本构架采用国基本构架采用国际际上目前流行的上目前流行的 INTRANET 网网络络技技术术,以,以 TCP/IP 为为 基本基本传输协议传输协议; ; 主干网采用主干网采用 155M ATM 技技术术(将来可升(将来可升级为级为 622M 甚至更高),甚至更高),以便以便满满 足以后足以后对对多媒体技多媒体技术术的要求;的要求; 分支网分支网络络采用采用 Fast Ethernet 和和 10M 以太网技以太网技术术以以满满足普通足普通应应用需求;用需求; 无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 7 采用先采用先进进的虚的虚拟拟网网络络技技术术,将网,将网络络按功能模按功能模块块划分成不同子网,增划分成不同子网,增强强网网 络络的安全性;的安全性; 融合融合 WEB 技技术术, ,PROXY 技技术术等等 INTERNET 综综合合应应用;用; 采用采用 FIREWALL 防防火火墙墙技技术术提高网提高网络络安全性,可靠性;安全性,可靠性; 学校校园网学校校园网通通过过上上连连到上海市教委信息中心到上海市教委信息中心实现实现与与 Internet 相相连连,使全,使全 校校师师生可以享用国生可以享用国际际互互联联网上网上庞庞大的信息;大的信息; 为为了了满满足教足教师师在家中在家中进进行科研与行科研与办办公的需要,采用公的需要,采用远远程程拨拨号把教号把教师师家中家中 的的计计算机和校园网通算机和校园网通过过公共公共电话电话网网连连起来。学生也可在家中通起来。学生也可在家中通过远过远程程拨拨 号号访问访问校园网的校园网的资资源。源。教教师师也可以在网上家也可以在网上家访访,并且可以与学生家,并且可以与学生家长长用用 Email 进进行沟通。行沟通。 3.3 系系统统设设计计原原则则 根据上面对“大同中学校园网”需求的分析,我们制定以下系统设计的原则: 先先进进性性与与现实现实性性 作为中国教育科研网的一部分、大同中学的核心计算机网络,“大同中学校园 网”系统处理的信息量是十分庞大的,要求计算机网络有很高的工作效率。而且 随着教学科研任务工作的迅速系统面临的任务也愈来愈艰巨,所以,我们设计的 网络在技术上必须体现高度的先进性。技术上的先进性将保证处理数据的高效 率,技术上的先进性将保证系统工作的灵活性,技术上的先进性将保证网络的可 靠性,技术上的先进性也使系统的扩展和维护变得简单。我们将在网络构架,硬 件设备,传输速率,协议选择,安全控制和虚拟网划分等各个方面充分体现“大同 中学校园网”系统的先进性。在考虑系统先进性的同时我们也会考虑实效、兼顾 现实,建设不仅先进而且合适的系统。在系统建设中坚持“边实施,边发展,高起 点,早收益”的原则。 系系统统与与软软件的件的可靠性可靠性 无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 8 在“大同中学校园网”系统设计中,很重要的一点就是网络的可靠性,即坚固 性。在外界环境或内部条件发生突变时,怎样使系统保持正常工作,或者在尽量 短的时间内恢复正常工作,是“大同中学校园网”系统这样的重点工程所必须考虑 的。在设计时对可靠性的考虑,可以充分减少或消除因意外或事故造成的损失。 我们将从网络线路的冗余备份及信息数据的多种备份等方面保证“大同中学校园 网”系统的可靠性。在应用系统开发过程中不断进行调研与反馈,开发出用户真 正需要并且可靠的系统。 系系统统安全性安全性与保密性与保密性 随着计算机技术的发展,尤其是网络和网络间互联的规模的扩大,信息和网 络的安全性日益受到重视。面临十分严肃的安全性挑战。我们在网络设计时,将 从内部访问控制和外部防火墙两方面保证“大同中学校园网”系统的安全。本系统 还将按照国家相关的规定进行相应的系统保密性建设。 易易管理与管理与维护维护 “大同中学校园网”系统的节点数目大,分布范围广,通信介质多种多样,采 用的网络技术也较先进,尤其引入交换式网络和虚拟网之后,网络的管理任务加 重了,如何有效地管理好网络关系,是否充分有效地利用网络的系统资源等问题 就摆在我们面前。我们用图形化的管理界面和简洁的操作方式,提供强大的网络 管理功能。使网络日常的维护和操作变得直观,简便和高效。而且我们将在系统 的分析及建设过程中考虑系统将来的维护 易易扩扩充性充性 随着教学科研的快速发展,“大同中学校园网”系统面临的任务将愈来愈艰巨, 愈来愈复杂。为了适应这个变化和日新月异的计算机技术的发展,我们网络十分 注重扩充性。无论是网络硬件还是系统软件,都可以方便的扩充和升级。 上述系统设计的原则将自始自终贯穿整个系统的设计和实现。 3.4 网网络络结结构构 大同中学校园网的逻辑拓扑结构如下: 无论过去、现在还是将来,我们都致力推进中华民族的教育事业 9 VLAN1 VLAN2 VLAN3 Router SERVER VLAN R 大同中学校园网络逻辑拓扑结构 WWW Server FTP Server EMAIL Server ... 在逻辑拓扑中校园网可划分为若干虚拟局域网,虚拟局域网不受设备物理 位置的限制,灵活性较大。按大同中学校园网各部分功能划分:SERVER VLAN 为服务器群虚网,将各种主要服务器(WEB、MAIL、FTP 服务器、数据服务器等) 放在一个虚网内便于管理、维护,同时也可以尽可能减少外部入侵及破坏系统的 可能性;如:VLAN1 为多媒体教学系统(多媒体教室),方便教师进行管理和教学; 其余虚网可按教师信息管理系统、财务系统、图书馆系统、学生信息管理系统、 多媒体网上教学系统等划分。 3.5 网网络络实实现现 3.5.1 主主干干网网 考虑到在目前通信条件的成熟和对性能要求的提高,采用 ATM 技术和快 速以太网技术相结合,网络的主干建议采用 Bay 的 Centillion 100 中心交换机与 Centillion 50 中心交换机各一台通过 155M 光纤连接,Centillion 50/100 交换机提 供多个多模光纤端口及多个 10/100MUTP 端口。Centillion 100 是业界领先的多 LAN/ATM 交换机,提供了超过 10Gbps 的总体交换功能,Centillion 100 是模块化
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